Mecanizado y corte por plasma

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of diferentes espesores con soplete de plasma. En el corte por plasma (también llamado a veces CORTE POR ARCO DE PLASMA), se sopla un gas inerte o aire comprimido a alta velocidad desde una boquilla y, simultáneamente, se forma un arco eléctrico a través de ese gas desde la boquilla hasta la superficie que se corta, convirtiendo una parte de ese gas en plasma. Para simplificar, el plasma se puede describir como el cuarto estado de la materia. Los tres estados de la materia son sólido, líquido y gaseoso. Para un ejemplo común, el agua, estos tres estados son hielo, agua y vapor. La diferencia entre estos estados se relaciona con sus niveles de energía. Cuando agregamos energía en forma de calor al hielo, se derrite y forma agua. Cuando añadimos más energía, el agua se vaporiza en forma de vapor. Al agregar más energía al vapor, estos gases se ionizan. Este proceso de ionización hace que el gas se vuelva eléctricamente conductor. A este gas ionizado, eléctricamente conductor, lo llamamos “plasma”. El plasma está muy caliente y derrite el metal que se está cortando y al mismo tiempo expulsa el metal fundido del corte. Utilizamos plasma para cortar materiales delgados y gruesos, ferrosos y no ferrosos por igual. Nuestras antorchas manuales generalmente pueden cortar placas de acero de hasta 2 pulgadas de espesor, y nuestras antorchas más fuertes controladas por computadora pueden cortar acero de hasta 6 pulgadas de espesor. Los cortadores de plasma producen un cono muy caliente y localizado para cortar y, por lo tanto, son muy adecuados para cortar láminas de metal en formas curvas y en ángulo. Las temperaturas generadas en el corte por arco de plasma son muy altas y rondan los 9673 Kelvin en la antorcha de plasma de oxígeno. Esto nos ofrece un proceso rápido, un ancho de corte pequeño y un buen acabado superficial. En nuestros sistemas que utilizan electrodos de tungsteno, el plasma es inerte y se forma utilizando gases de argón, argón-H2 o nitrógeno. Sin embargo, también utilizamos a veces gases oxidantes, como el aire o el oxígeno, y en esos sistemas el electrodo es de cobre con hafnio. La ventaja de una antorcha de plasma de aire es que utiliza aire en lugar de gases costosos, lo que reduce potencialmente el costo total del mecanizado.

 

 

 

Our HF-TYPE PLASMA CUTTING machines utilizan una chispa de alta frecuencia y alto voltaje para ionizar el aire a través del cabezal de la antorcha e iniciar arcos. Nuestras cortadoras de plasma HF no requieren que la antorcha esté en contacto con el material de la pieza de trabajo al principio y son adecuadas para aplicaciones que involucran CONTROL NUMÉRICO POR COMPUTADORA (CNC) corte. Otros fabricantes están utilizando máquinas primitivas que requieren el contacto de la punta con el metal principal para comenzar y luego se produce la separación. Estos cortadores de plasma más primitivos son más susceptibles a daños en la punta de contacto y en el escudo al arrancar.

 

 

 

Our PILOT-ARC TYPE PLASMA machines utilizan un proceso de dos pasos para producir plasma, sin necesidad de contacto inicial. En el primer paso, se usa un circuito de baja corriente y alto voltaje para inicializar una chispa muy pequeña de alta intensidad dentro del cuerpo de la antorcha, generando una pequeña bolsa de gas de plasma. Esto se llama el arco piloto. El arco piloto tiene un camino eléctrico de retorno integrado en el cabezal de la antorcha. El arco piloto se mantiene y conserva hasta que se acerca a la pieza de trabajo. Allí el arco piloto enciende el arco principal de corte por plasma. Los arcos de plasma son extremadamente calientes y están en el rango de 25 000 °C = 45 000 °F.

 

 

 

Un método más tradicional que también implementamos es OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) donde usamos una antorcha como en la soldadura. La operación se utiliza en el corte de acero, hierro fundido y acero fundido. El principio de corte en oxicorte-gas se basa en la oxidación, quemado y fusión del acero. Los anchos de corte en el corte con oxígeno y gas combustible están en el vecindario de 1,5 a 10 mm. El proceso de arco de plasma ha sido visto como una alternativa al proceso de oxicombustible. El proceso de arco de plasma se diferencia del proceso de oxicombustible en que funciona utilizando el arco para fundir el metal, mientras que en el proceso de oxicombustible, el oxígeno oxida el metal y el calor de la reacción exotérmica derrite el metal. Por lo tanto, a diferencia del proceso de oxicombustible, el proceso de plasma se puede aplicar para cortar metales que forman óxidos refractarios como acero inoxidable, aluminio y aleaciones no ferrosas.

 

 

 

DESBASTE POR PLASMA un proceso similar al corte por plasma, generalmente se realiza con el mismo equipo que el corte por plasma. En lugar de cortar el material, el ranurado por plasma utiliza una configuración de antorcha diferente. La boquilla del soplete y el difusor de gas suelen ser diferentes, y se mantiene una distancia mayor entre el soplete y la pieza de trabajo para expulsar el metal. El ranurado por plasma se puede usar en varias aplicaciones, incluida la eliminación de una soldadura para volver a trabajar.

 

 

 

Algunas de nuestras cortadoras de plasma están integradas en la mesa CNC. Las mesas CNC tienen una computadora para controlar el cabezal de la antorcha para producir cortes limpios y nítidos. Nuestro moderno equipo de plasma CNC es capaz de realizar cortes multieje de materiales gruesos y brinda oportunidades para costuras de soldadura complejas que de otro modo no serían posibles. Nuestras cortadoras de arco de plasma están altamente automatizadas mediante el uso de controles programables. Para materiales más delgados, preferimos el corte por láser al corte por plasma, principalmente debido a las capacidades superiores de corte de orificios de nuestra cortadora láser. También implementamos máquinas de corte por plasma CNC verticales, que nos ofrecen una huella más pequeña, mayor flexibilidad, mejor seguridad y una operación más rápida. La calidad del borde del corte por plasma es similar a la que se logra con los procesos de corte con oxicombustible. Sin embargo, debido a que el proceso de plasma corta por fusión, un rasgo característico es el mayor grado de fusión hacia la parte superior del metal, lo que da como resultado un redondeo del borde superior, una escasa cuadratura del borde o un bisel en el borde cortado. Usamos nuevos modelos de sopletes de plasma con una boquilla más pequeña y un arco de plasma más delgado para mejorar la constricción del arco y producir un calentamiento más uniforme en la parte superior e inferior del corte. Esto nos permite obtener una precisión casi láser en bordes mecanizados y cortados con plasma. Nuestros CORTE POR ARCO DE PLASMA DE ALTA TOLERANCIA (HTPAC) systems funcionan con un plasma altamente restringido. El enfoque del plasma se logra forzando al plasma generado por oxígeno a girar cuando ingresa al orificio de plasma y se inyecta un flujo secundario de gas aguas abajo de la boquilla de plasma. Tenemos un campo magnético separado que rodea el arco. Esto estabiliza el chorro de plasma al mantener la rotación inducida por el gas en remolino. Al combinar el control CNC de precisión con estas antorchas más pequeñas y delgadas, somos capaces de producir piezas que requieren poco o ningún acabado. Las tasas de eliminación de material en el mecanizado por plasma son mucho más altas que en los procesos de mecanizado por descarga eléctrica (EDM) y mecanizado por rayo láser (LBM), y las piezas se pueden mecanizar con buena reproducibilidad.

 

 

 

SOLDADURA POR ARCO DE PLASMA (PAW) es un proceso similar a la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW). El arco eléctrico se forma entre un electrodo generalmente hecho de tungsteno sinterizado y la pieza de trabajo. La diferencia clave con GTAW es que en PAW, al colocar el electrodo dentro del cuerpo de la antorcha, el arco de plasma se puede separar de la envoltura de gas de protección. Luego, el plasma se fuerza a través de una boquilla de cobre de calibre fino que constriñe el arco y el plasma sale del orificio a altas velocidades y temperaturas cercanas a los 20.000 °C. La soldadura por arco de plasma es un avance sobre el proceso GTAW. El proceso de soldadura PAW utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un arco constreñido a través de una boquilla de cobre de calibre fino. PAW se puede utilizar para unir todos los metales y aleaciones que se pueden soldar con GTAW. Varias variaciones básicas del proceso PAW son posibles al variar la corriente, el caudal de gas de plasma y el diámetro del orificio, que incluyen:

 

Micro-plasma (< 15 Amperios)

 

Modo fundido (15–400 amperios)

 

Modo ojo de cerradura (>100 amperios)

 

En la soldadura por arco de plasma (PAW) obtenemos una mayor concentración de energía respecto a la GTAW. Se puede lograr una penetración profunda y estrecha, con una profundidad máxima de 12 a 18 mm (0,47 a 0,71 pulgadas) según el material. Una mayor estabilidad del arco permite una longitud de arco mucho más larga (separación) y una tolerancia mucho mayor a los cambios de longitud de arco.

 

Sin embargo, como desventaja, PAW requiere un equipo relativamente costoso y complejo en comparación con GTAW. Además, el mantenimiento de la antorcha es crítico y más desafiante. Otras desventajas de PAW son: Los procedimientos de soldadura tienden a ser más complejos y menos tolerantes a las variaciones en el ajuste, etc. Se requiere un poco más de habilidad del operador que para GTAW. Es necesario reemplazar el orificio.